what equipments are in a solids control system？

En las operaciones de perforación de petróleo y gas, los sistemas de control de sólidos desempeñan un papel crucial. Permiten eliminar eficazmente las partículas sólidas de los fluidos de perforación, mantener un rendimiento estable de los fluidos, mejorar la eficiencia de la perforación, reducir los costos y garantizar la seguridad de las operaciones. En este artículo, analizaremos los conocimientos relevantes sobre los sistemas de control de sólidos para ayudar a los lectores a comprender plenamente este importante equipo de perforación.

 Descripción general del sistema de cementación

Definición y función

Sistema de control sólido, conocido como sistema de control de sólidos (Solid Control)Es un conjunto de equipos utilizados para el manejo de partículas sólidas en el fluido de perforación. Sus principales funciones incluyen:

1. eliminar partículas sólidas como astillas de roca, lodo y arena de los fluidos de perforación y mejorar la limpieza de los fluidos de perforación.
2. Mantener un rendimiento estable del fluido de perforación, como densidad, viscosidad, pérdida de agua, etc.
3. Reducir el consumo de fluido de perforación y disminuir el costo de perforación.
4. Proteger el equipo de perforación y prolongar la vida útil del equipo.

Componentes

El sistema de control sólido generalmente consta de las siguientes partes principales:

1. Criba vibratoria: es la primera línea de defensa del sistema de control de sólidos y se utiliza para separar las partículas más grandes de las virutas de roca.
2. desarenador y desilter: para eliminar aún más partículas finas de arena y lodo del fluido de perforación.
3. Centrífugas: capaces de separar partículas sólidas más finas y materiales coloidales del fluido de perforación.
4. Agitadores y mezcladores: garantizan que el fluido de perforación se mezcle uniformemente en el sistema y evitan que las partículas sólidas se asienten.
5. Tanques de lodo: para almacenar y hacer circular fluidos de perforación.
6. Sistema de control: control y monitoreo automatizado de cada equipo del sistema de control de sólidos.

Introducción detallada del equipo del sistema de control de sólidos.

Criba vibratoria

1. principio de funcionamiento

La criba vibratoria genera vibración de alta frecuencia mediante la fuerza de excitación del motor vibratorio, lo que provoca que la malla de la criba genere vibraciones de alta frecuencia. Cuando el fluido de perforación fluye a través de la criba, las partículas sólidas quedan retenidas, mientras que el fluido de perforación limpio fluye al siguiente equipo de procesamiento a través de ella.

2. Tipos y características

(1) Criba vibratoria lineal: con una estructura simple y una gran capacidad de procesamiento, es adecuada para procesar virutas de roca con partículas grandes.

(2) Criba vibratoria elíptica: con un mejor efecto de cribado y una mayor capacidad de procesamiento, es adecuada para procesar virutas de roca de varios tamaños de partículas.

(3) Criba vibratoria de alta frecuencia: con alta frecuencia de vibración, puede separar eficazmente las virutas de roca con partículas finas.

3. Parámetros principales

(1) Área de la pantalla: determina la capacidad de procesamiento de la pantalla vibratoria.

(2) Frecuencia y amplitud de vibración: afectan el efecto de detección y la capacidad de procesamiento.

(3) Potencia del motor: determina la estabilidad y confiabilidad del funcionamiento de la pantalla vibratoria.

Desarenador y deslimador

1 principio de funcionamiento

El desarenador y el removedor de lodos utilizan fuerza centrífuga para separar las partículas finas de arena y lodo del fluido de perforación. El fluido de perforación genera fuerza centrífuga en el ciclón giratorio de alta velocidad, y las partículas sólidas se proyectan contra la pared del tanque bajo la acción de la fuerza centrífuga, deslizándose por la pared para ser descargadas por el puerto de flujo inferior, mientras que el fluido de perforación limpio fluye por el puerto de rebose.

2. Tipos y características

(1) Desarenador: se utiliza principalmente para eliminar partículas de arena gruesa en el fluido de perforación, con gran capacidad de procesamiento.

(2) Removedor de lodo: Se utiliza para eliminar arena fina y partículas de lodo en el fluido de perforación, con una capacidad de procesamiento relativamente pequeña.

3. Parámetros principales

(1) Capacidad de procesamiento: depende del diámetro y número de ciclones y del caudal del fluido de perforación.

(2) Tamaño de partícula de separación: Indica el tamaño de partícula más pequeño que se puede separar mediante el removedor de arena y el removedor de lodo.

(3) Pérdida de presión: refleja la energía consumo del equipo durante el funcionamiento.

 Centrífugo

1. Principio de funcionamiento

La centrífuga separa las partículas sólidas y las sustancias coloidales del fluido de perforación mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación a alta velocidad. El fluido de perforación gira a alta velocidad en el tambor de la centrífuga, y las partículas sólidas se proyectan contra la pared del tambor bajo la acción de la fuerza centrífuga. Posteriormente, se descargan de la centrífuga mediante un transportador de tornillo, mientras que el fluido de perforación limpio fluye por el puerto de rebose.

2. Tipos y características

(1) Centrífuga de descarga de tornillo horizontal: estructura compacta, gran capacidad de procesamiento, adecuada para procesar partículas sólidas de varios tamaños de partículas.

(2) Centrífuga de descarga de tornillo vertical: ocupa poco espacio, es fácil de instalar y es adecuada para manejar caudales pequeños de fluido de perforación.

3. Parámetros principales

(1) Velocidad del tambor: determina el efecto de separación y la capacidad de procesamiento de la centrífuga.

(2) Factor de separación: indica la relación entre la fuerza centrífuga generada por la centrífuga y la gravedad, que es un índice importante para medir el rendimiento de la centrífuga.

(3) Capacidad de procesamiento: depende del tamaño del tambor, la velocidad de rotación y la naturaleza del fluido de perforación de la centrífuga.

 Agitador y mezclador

1. Principio de funcionamiento

El agitador y mezclador produce una potente mezcla del fluido de perforación en el tanque de lodo mediante aspas giratorias o impulsores. Esto evita la sedimentación de partículas sólidas y garantiza la uniformidad y estabilidad del fluido de perforación.

2. Tipos y características

(1) Agitador mecánico: estructura simple, operación confiable, aplicable a tanques de lodo de varios tamaños.

(2) Mezclador neumático: utiliza aire comprimido como fuente de energía, con ventajas a prueba de explosiones, sin contaminación y otras ventajas.

(3) Mezclador: generalmente utilizado junto con un agitador, puede mezclar varios aditivos en el fluido de perforación de manera más rápida y uniforme.

3. Parámetros principales

(1) Poder de agitación: determina la fuerza de agitación y la capacidad de procesamiento del agitador.

(2) Velocidad de rotación: afecta el efecto de agitación y la velocidad de mezcla.

(3) Diámetro del impulsor: está relacionado con la potencia de mezcla y la capacidad de procesamiento.

 Tanque de lodos

1. Función y estructura

El tanque de lodo es el equipo utilizado para almacenar y circular el fluido de perforación en el sistema de control de sólidos. Generalmente consta del cuerpo del tanque, la partición, el asiento de montaje del agitador, las tuberías de entrada y salida, y otras piezas. El diseño estructural del tanque de lodo debe cumplir con los requisitos de almacenamiento, agitación, circulación y descarga del fluido de perforación.

2. Tipos y características

(1) Tanque de lodo de acero: alta resistencia, buena durabilidad, adecuado para todo tipo de entornos de trabajo hostiles.

(2) Tanque de lodo de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP): liviano, resistente a la corrosión, fácil de instalar, adecuado para plataformas de perforación en alta mar y otras ocasiones.

3. Parámetros principales

(1) Volumen: determina la cantidad de fluido de perforación que se puede almacenar en el tanque de lodo.

(2) Presión de trabajo: refleja la capacidad del tanque de lodo durante la operación.

(3) Diámetro de la tubería de entrada y salida: afecta el caudal y la velocidad del fluido de perforación.

 Sistema de control

1. Rol y función

El sistema de control es el componente central del sistema de control de sólidos, que realiza el control y la supervisión automatizados de los equipos del sistema para garantizar su funcionamiento estable. El sistema de control suele tener las siguientes funciones:

(1) Control de arranque/parada del equipo: realizar la operación de arranque/parada remota del equipo del sistema de control sólido.

(2) Monitoreo y ajuste de parámetros: monitoreo en tiempo real de los parámetros del sistema de control de sólidos, como flujo de fluido de perforación, presión, densidad, etc., y ajústelos según sea necesario.

(3) Alarma y diagnóstico de fallas: cuando el equipo falla, el sistema de control puede enviar señales de alarma y realizar un diagnóstico de fallas a tiempo, para que el personal de mantenimiento pueda eliminar la falla rápidamente.

2. Tipos y características

(1) Sistema de control centralizado: todo el equipo del sistema de control sólido está concentrado en una sala de control para el control, la operación conveniente y la gestión centralizada.

(2) Sistema de control distribuido: el sistema de control se instala en cada dispositivo de forma descentralizada, a través de la red para comunicación y control coordinado, con mayor confiabilidad y flexibilidad.

 Selección y configuración de equipos para sistemas de control de sólidos

 Principios de selección

1. seleccionar el equipo adecuado del sistema de control de sólidos según el proceso de perforación y la naturaleza del fluido de perforación.
2. Considere factores como la capacidad de procesamiento, el efecto de separación, la confiabilidad y el costo de mantenimiento del equipo. 3. Siga la estandarización y las series de equipos.
3. seguir los principios de estandarización, serialización y generalización para facilitar la instalación, puesta en marcha y mantenimiento de los equipos.
4. Combine con la situación real del sitio de perforación, como el tamaño del sitio, el suministro de energía, las condiciones del agua, etc., para elegir el tipo y la especificación adecuados del equipo.

 Esquema de configuración

1. Equipo de perforación pequeño: generalmente adopta una configuración de sistema de control sólido simple, que incluye equipos básicos como criba vibratoria, desarenador y removedor de lodo.
2. Equipo de perforación de tamaño mediano: se puede configurar con un sistema de control de sólidos más completo, que incluye criba vibratoria, desarenador, removedor de lodos, centrífuga, agitador y tanque de lodos y otros equipos.
3. Equipo de perforación grande o plataforma de perforación offshore: es necesario configurar un sistema de control sólido de alto rendimiento, que incluya una criba vibratoria de múltiples etapas, un desarenador de alta eficiencia, un removedor de lodo, una centrífuga, un sistema de control automático y otros equipos avanzados.

Mantenimiento y conservación de equipos de sistemas de control de sólidos

 Mantenimiento diario

1. Verifique periódicamente el estado de funcionamiento del equipo, como por ejemplo si la malla de la criba vibratoria está rota o no, si el ciclón del desarenador y desilter está bloqueado o no, y si el tambor de la centrífuga está desgastado o no, etc.
2. Mantenga el equipo limpio e higiénico, limpie el aceite y los artículos diversos en la superficie del equipo a tiempo.
3. Verifique la lubricación del equipo y agregue aceite lubricante y grasa periódicamente.
4. Revisar el sistema eléctrico del equipo para asegurar el normal funcionamiento del equipo eléctrico.

 Mantenimiento regular

1. Realizar mantenimiento y revisión regular e integral del equipo de acuerdo con el manual de instrucciones del equipo.
2. Reemplace las piezas con mayor desgaste, como la malla de la criba vibratoria, el ciclón del desarenador y desilter, y el transportador de tornillo de la centrífuga.
3. Realizar un tratamiento anticorrosión en el equipo para prolongar su vida útil.
4. calibrar y depurar el sistema de control para garantizar la precisión y confiabilidad del sistema.

 Tendencia de desarrollo de equipos de sistemas de control sólido

Inteligente: Con el continuo desarrollo de la tecnología de automatización y la tecnología de la información, los equipos de sistemas de control de sólidos serán cada vez más inteligentes. El futuro sistema de control de sólidos contará con monitoreo y automatización. funciones de control, diagnóstico de averías y mantenimiento remoto, Permite realizar operaciones sin supervisión y mejorar la eficiencia y seguridad de la perforación. Alta eficiencia: Para satisfacer la creciente demanda de perforación, los equipos de cementación seguirán mejorando su capacidad de procesamiento y su capacidad de separación. Las nuevas cribas vibratorias, desarenadores, removedores de lodos y centrífugas adoptarán tecnología y diseño estructural más avanzados, lo que permite eliminar partículas sólidas del fluido de perforación con mayor rapidez y eficacia. Protección ambiental: Con la mejora continua de la conciencia ambiental, los equipos de control de sólidos priorizarán el desempeño ambiental. El futuro sistema de control de sólidos utilizará procesos y materiales de tratamiento más respetuosos con el medio ambiente para reducir la contaminación. Al mismo tiempo, priorizará el reciclaje de recursos y reducirá los costos de perforación.

 

Los equipos de control de sólidos son indispensables e importantes en las operaciones de perforación de petróleo y gas. Un profundo conocimiento de estos equipos nos permite seleccionarlos, configurarlos, mantenerlos y utilizarlos con mayor precisión para mejorar la eficiencia de la perforación, reducir sus costos y garantizar la seguridad de las operaciones. Con el continuo avance tecnológico, los equipos de cementación seguirán evolucionando hacia la inteligencia, la alta eficiencia y la protección ambiental, contribuyendo así al desarrollo sostenible de la industria del petróleo y el gas.